JP3218550B2 - 記録用インク - Google Patents

記録用インク

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JP3218550B2 JP16975793A JP16975793A JP3218550B2 JP 3218550 B2 JP3218550 B2 JP 3218550B2 JP 16975793 A JP16975793 A JP 16975793A JP 16975793 A JP16975793 A JP 16975793A JP 3218550 B2 JP3218550 B2 JP 3218550B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、筆記具用、インクジェ
ット記録用等に使用される記録用インクに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンターは、低騒音、
低ランニングコスト、カラー記録が容易であるなどの特
徴を有しており、デジタル信号の出力機器として近年急
速に普及している。このプリンターに用いられる記録用
インクは、水性染料、もしくは油性染料を主体にしたイ
ンク、あるいは顔料を水性、もしくは油性媒体中に分散
したインク、あるいはまた熱溶融可能な固体インクなど
様々なタイプのインクが提案されている。中でも水性染
料を主体とするインクはインク材料の生体及び環境に対
する安全性が高いこと、並びにプリンターの消費エネル
ギーが比較的少ないことなどから地球環境の持続という
社会的要請に最も適合するものと思われる。
【0003】このような水性染料を主体とするインクッ
ジェット記録用インクは、次のような性能が要求され
る。 1)コピー用紙、レポート用紙、ボンド紙、フォーム紙
などのオフィスや家庭で一般に使用される非塗工紙、い
わゆる、普通紙に対しても乾燥時間が速く、しかもにじ
みのない印字が可能なこと、 2)多色カラー印字の際、色重ね境界部でにじみ、ある
いは混色のないこと、 3)耐水性に優れていること、 4)プリンターのインクヘッドに充填した場合、長時間
放置してもインク媒体の蒸発によるヘッドノズルの目詰
りがなく、信頼性が高いこと。
【0004】このようなインクッジェット記録用インク
についは、これまで多くの提案がなされている。例え
ば、インクの信頼性を上げるために、水性インクにグリ
セロール等の多価アルコールを含有させた記録用インク
が提案されている。しかしながら、このようなインクを
用いてサイズ度の高い普通紙に印字した場合、インクの
紙厚方向への浸透速度が遅く、乾燥時間が長くなり、ま
た、カラー色重ねの際、画素境界のにじみが著しいとい
った問題を生じる。そこで、浸透速度を速めるために例
えば、特開昭55−29546号公報ではインク中に多
量の界面活性剤を添加している。しかし、このようなイ
ンクによると紙によっては、にじみが多発したり、イン
クジェット用インクヘッドに充填した場合、ヘッド材料
および構造条件によってインク液滴が形成されず、イン
クが吐出されないなどの問題がある。
【0005】さらに、インクの乾燥時間、にじみおよび
ヘッドの目詰りを改善するために、特開平3−2599
67号公報ではポリプロピレングリコールのアルキルエ
ーテルを含有させているが、このものはカラー色重ねの
際の画素境界のにじみや大面積部分の均一濃度の印字に
関しては、必ずしも満足できるものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コピー用
紙、レポート用紙、ボンド紙、フォーム印刷用紙等、オ
フイスや家庭で一般に使用される非塗工紙、いわゆる普
通紙に対しても乾燥時間が速く画素境界でのにじみがな
く、かつ大面積部にも濃度むらのないカラー印字が可能
である上、またノズル目詰りを起こさないインクジェッ
ト記録用インクを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水溶性
染料、水溶性有機溶剤および下記式(I)で表されるパ
ントテティン−S−スルホン酸塩を含有する記録用イン
クが提供される。
【化1】 (式中、Mはアルカリ金属イオン、第4級アンモニウ
ム、第4級ホスホニウム、またはアルカノールアミンを
表す。)
【0008】本発明で用いるパントテティン−S−スル
ホン酸塩は、皮膚刺激性が少なく、かつ、保湿性が高い
ため、各種化粧料へ応用されている。本発明者らは、こ
のパントテティン−S−ホスホン酸塩が、意外にもノズ
ルヘッドでの水分蒸発に伴う染料析出を防止する機能を
有し、また、分子が長鎖で、しかも分子内での親水基と
疎水基とのバランスが良好なため、紙面上でのインクの
紙厚さ方向への浸透速度が速く乾燥性に優れ、多色カラ
ーの色重ねの際も画素境界でのインクのにじみを生ずる
ことなく鮮明で高品位の画質を与えることを見出したも
のである。本発明で用いるパントテティン−S−スルホ
ン酸塩の配合量は、記録用インク全体に対して0.01
〜10重量%の範囲で用いることが好ましい。
【0009】また、本発明においては、さらに、界面活
性剤を含有させること望ましい。界面活性剤を添加する
ことにより、紙の厚さ方向へのインクの浸透速度を上
げ、印字画像の品質を一層向上させることができる。本
発明に適用可能な界面活性剤としては、アニオン系、カ
チオン系、ノニオン系および両性系のいずれのものが使
用でき、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
系化合物、オキシエチレン含有アセチレンジオール系化
合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル化合物、フッ
素系化合物、シリコーン系化合物等が挙げられるが、特
に好ましい界面活性剤は下記式(II)で表される化合物
である。
【化2】 R−O−(CH2CH2O)mCH2COOM …(II) (式中、Rは炭素数6〜14の分岐してもよいアルキル
基、mは3〜12の整数、Mはアルカリ金属イオン、第
4級アンモニウム、第4級ホスホニウムあるいはアルカ
ノールアミンを表す。)
【0010】これらの界面活性剤の記録用インクへの配
合量は、インク100重量部に対して0.001〜5重
量部、好ましくは0.01〜2重量部である。本発明の
記録用インクに使用する水溶性染料としては、アゾ系、
アントラキノン系、インジゴ系、トリフェニルメタン系
およびフタロシアニン系等の従来公知の酸性染料、塩基
性染料、反応性染料、食用色素等が挙げられる。具体例
としては次のものが挙げられる。C.I.ダイレクトブ
ラック,−17,−19,−22,−32,−51,−
80,−91,−151,−154及び−168、C.
I.ダイレクトブルー−86および−199、C.I.
ダイレクトレッド−9および−227、C.I.ダイレ
クトイエロー−86,−132および−142、C.
I.アシッドブラック−2,−24,−26,−48,
−52,−63,−172,−194および−208、
C.I.アシッドブルー−9,−185および−24
9、C.I.アシッドレッド−8,−35,−37,−
52,−92,−94,−254および−289、C.
I.アシッドイエロー−23および−49、C.I.リ
アクティブブラック−31、C.I.リアクティブレッ
ド−23および−180、C.I.リアクティブイエロ
ー−37、C.I.フードブラック−2等。
【0011】上記水溶性染料の記録用インクへの配合量
は、インク100重量部に対して0.2〜12重量部、
好ましくは0.5〜10重量部の範囲である。本発明の
記録用インクに用いられる水溶性有機溶媒としては、メ
タノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、ter
t−ブタノール、イソブタノール、イソアミルアルコー
ル等のアルキルアルコール類;ホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;ジ
メチルスルホキサイド;アセトン、ジアセトンアルコー
ル等のケトンまたはケトンアルコール類;テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレン
グリコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、1,2−プロパンジオ
ール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオ
ール、2,3−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオ
ール、3−メチル1,3−ブタンジオール、2−メチル
ペンタン−2,4−ジオール、3−メチルペンタン1,
5−ジオール、1,2,3−ブタントリオール、1,
2,4−ブタントリオール、3−メチルペンタン−1,
3,5−トリオール、1,2,3−ヘキサントリオール
等のアルキレングリコール類;グリセロール、ジグリセ
ロール、トリグリセロール等のグリセロール類;チオジ
エタノール;エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブ
チルエーテル等のグリコールの低級アルキルエーテル;
N−メチル−2−ピロドリン;1,3−ジメチル−2−
イミダリジノン;トリエタノールアミン;スルホラン等
が挙げられる。
【0012】これらの水溶性有機溶媒の記録用インクへ
の配合量は、インク100重量部に対して1〜50重量
部が好ましく、より好ましくは2〜30重量部の範囲で
ある。上記水溶性有機溶剤は単独でも、また、2種類以
上の混合物としても使用できる。その他本発明の記録用
インクにはpH調整剤、防菌防かび剤、金属封鎖剤等を
必要に応じて含有させることができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により具体
的に説明する。なお、配合量は全て重量%である。
【0014】実施例1 下記組成において、まず、パントテティン−S−スルホ
ン酸塩 をイオン交換水に完全に溶解させた後、残りの
全成分を加えて完全に溶解させる。次いでポア径0.4
5μmを有するメンブレンフィルターで加圧濾過した
後、真空ポンプを用いて脱気処理し、記録用インクを調
製した。 〔インク組成〕 C.I.ダイレクトブラック168 3.0% ジエチレングリコール 7.5% グリセロール 2.5% パントテティン−S−スルホン酸ナトリウム塩 1.0% イオン交換水 86.0%
【0015】実施例2〜12 実施例1で述べた方法に従って下記表1の組成の記録用
インク11種を調製した。
【0016】
【表1−(1)】
【0017】
【表1−(2)】
【0018】〔比較例1〜7〕実施例1において、パン
トテティン−S−スルホン酸ナトリウム塩を用いない以
外は実施例1と同じ手順に従って下記第2表記載の組成
からなる記録用インクを作製した。
【表2】
【0019】以上のように作製した実施例および比較例
の記録用インクについて、インクジェットプリンター
(米国ヒューレットパッカード社製、Desk Wri
terC.)を用いて、単色カラー印字、並びにカラー
色重ね印字を行ない、単色カラー印字における(A)乾
燥時間および(B)印字品質、並びに(C)カラー色重
ね印字における印字品質を評価した。
【0020】(A)インク乾燥時間 リコピーType6200紙(上質紙)、富士ゼロック
スR紙(再生紙)およびGilbert Bond紙
(ボンド紙)上に印字されたベタ部を濾紙に圧着し、イ
ンクが濾紙に転写されなくなる時間を評価し、次のよう
に分類した。 5秒未満 ◎ 5〜15秒 ○ 16〜30秒 △ 31秒以上 × (B)紙種による印字品質 上記記録紙上に印字された各ドットについて顕微鏡観察
を行ない、ドット周辺の不均一なにじみ(フェザリン
グ)および均一なにじみ(ドットの輪郭のシャープ性)
を目視により評価し、次のように分類した。 にじみなし ◎ にじみほとんどなし ○ にじみあり △ にじみ多い × (C)カラー色重ね印字による印字品質 上記記録紙上にシアン、マゼンタおよびイエローインク
を用いてカラー色重ね印字を行ない、色重ね境界部にお
けるインクのにじみおよびシャープを目視により評価
し、次のように分類した。 にじみなし ◎ にじみほとんどなし ○ にじみあり △ にじみ多い × 次にインクの信頼性を以下の方法で評価した。 (D)インクの信頼性 インクジェットプリンター(セイコーエプソン社製、H
G−3000)のカートリッジにインクを充填し、40
℃、30%RHの環境下にノズルキャップのない状態で
一ヶ月放置後、印字を行ない、次のように分類した。 すぐに印字可能
○ インクを循環させ、クリーニングすることにより印字可
能 △ 印字不可能
× 以上による評価(A)、(B)および(D)の結果を表
3に、評価(C)の結果を表4に示す。
【0021】
【表3−(1)】
【0022】
【表3−(2)】
【0023】
【表4】
【0024】表3から実施例の記録用インクは、筆記用
あるいはインクジェット用として用いた場合、記録後の
乾燥性および印字品質に優れ、コピー用紙等、普通紙に
対してにじみのない、高品位な印字画像を与えることが
与えることが分かる。さらに、インクカートリッジ内に
長時間放置してもノズルの目詰りを生じない。表4から
は実施例の記録用インクを用いて多色カラーインクジェ
ット記録を行なった場合、色重ね境界部でインクのにじ
みのない鮮明で高品位の多色カラー印字画像を与えるこ
とが分かる。
【0025】
【発明の効果】本発明の記録用インクは、パントテティ
ン−S−スルホン酸塩を含有させたことにより、普通紙
に対しても乾燥性に優れ、しかもドット周辺や色重ね境
界部におけるにじみのないカラー印字を与え、また、ノ
ズルヘッドに長時間放置しても目詰りを起こさずインク
ジェット記録用として有効に使用し得るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−221844(JP,A) 特開 昭51−31526(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 11/00 - 11/20 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも水溶性染料、水溶性有機溶媒
    および下記式(I)で表されるパントテティン−S−ス
    ルホン酸塩を含有する記録用インク。 【化1】 (式中、Mはアルカリ金属イオン、第4級アンモニウ
    ム、第4級ホスホニウム、またはアルカノールアミンを
    表す。)
  2. 【請求項2】 更に界面活性剤を含有する請求項1の記
    録用インク。
  3. 【請求項3】 界面活性剤が下記式(II)で表される化
    合物である請求項1又は2の記録用インク。 【化2】 R−O−(CH2CH2O)mCH2COOM …(II) (式中、Rは炭素数6〜14の分岐してもよいアルキル
    基、mは3〜12の整数、Mはアルカリ金属イオン、第
    4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、またはアルカ
    ノールアミンを表す。)
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